编辑:[db:作者] 时间:2024-08-25 08:20:42
那么,电子的质量到底有多小?
地球上所有电子的总质量又有多大?
丈量电子的质量。众所周知,电子的最大特点便是质量非常小,以是它的质量常常被人们忽略不计。
但是,每每便是这样眇小的物质构成万千天下,是人类现阶段的物质认识根本。
况且,眇小的物质也有着眇小物质的特点,在我们的日常生活中也都发挥着重要的浸染。
如果你对眇小物质的特性感兴趣,不妨通过密立根油滴实验理解一下。
这是一项非常著名的实验。
其通过不雅观察小油滴在电场中的运动,来创造眇小物质的特性。
在此之前,虽然科学家们已经得出了电子的存在,但是对付电子的质量并不理解,电量也只是一个模糊的观点。
在此实验之前,关于电子的电荷的大小的观点就非常模糊。
但是通过这个实验,科学家们更进一步地明确了电子的电量。
油滴在电场中均匀移动,经由一段韶光后,终极稳定下来,这就表明油滴所受到的电场力和重力相等。
在此,油滴的半径r、密度d、液滴所带的电荷量q等会用到,以是分别用公式表示。
油滴的体积:
V=4/3r^3。
油滴的重力:
G=Fd=mg=V=g=(4/3r^3)=g=4/3gr^3。
电场的强度:
E=F/q。
油滴所受的电场力:
F=qE=qEd=qd(4/3r^3)=qEd=4/3qr^3E。
电场的强度:
E=F/q=qE。
通过这些公式,就能得出油滴带电量q的公式为:
q=mg/(4/3gr^3)=g/(4/3r^3)=4/3g/(rd)力的大小。
通过这些公式,科学家经由实验,得出了电子的电量约为1.610^-19C。
而且这还不是终极的结果,随着后续的实验越来越精密,终极确定一个电量为1.610^-19C的大小是精确的。
而且,随着越来越精密的实验仪器相继发明,一些以前认为不可能的事情,现在也逐渐成为了现实。
比如,有一个电子它到底有多重?
人们可以通过不断的实验,通过不断的得出结果进行总结,终极推理得到一个答案。
这个答案是:9.1095610^-31kg。
是的,眇小粒子的质量每每是如此的眇小,乃至可以忽略不计。
如果加上单位克,便是10^-28kg旁边。
据此类推,如果一个小米粒子拥有一个电子的质量,那么一个千米立方的体积就能够容纳充足6亿吨的小米粒子。
如果不考虑排列、密实等问题,6亿吨的小米粒子霸占千米立方的体积绰绰有余。
由此可以看到,电子的质量有多小。
可是,地球上还有这么多电子在构成万千天下,在这些小小的电子之中,又蕴藏着若何的奥秘?
地球上的电子数量。地球上的物质紧张是由氢、氧、碳、氮等元素组成。
个中,氢元素是唯一的单原子分子,质量最小,其他元素都是分别由两种或两种以上的原子分子所组成。
这些分子由质子、电子和中子组成,个中,质子和中子险些量相等,以是我们可以大略地认为组成的物质的原子中质子和中子的比例为1:1。
每个元素中质子数量和电子数量有相等,这就决定了电中性。
整体电中性就意味着地球整体电中性。
地球整体为电中性,因此,地球上的电子数量和质子数量是相等的。
通过此,我们不妨利用地球组成元素的原子量和地球物质的量大略地推算一下地球上电子的数量。
以是,地球是由四分之一的氢、三分之一的氧、二分之一的碳和四分之一的氮组成的。
个中,氢元素的原子量为1,以此类推,氧20、碳12、氮14。
由于氢元素是单原子分子,这里就不须要乘以分子系数2,直接打算。
以是,地球上电子总量为856千克。
相较于氢元素,别的的氧、碳和氮元素都是二原子分子,打算质量时须要乘以分子系数2。
以是,氧元本色量打算为2320千克=640千克,碳元本色量打算为212640千克=12800千克。
同理,氮元本色量打算为214640千克=17920千克。
因此,地球上电子总量为856+320+12800+17920=23600千克。
地球上电子的总质量。
由此推算,地球上电子的数量为23600千克。
上面我们知道,质子和中子的比例为1:1。
以是,地球上质子的数量也为23600千克。
不妨我们进行一个大略的估算,我们把质子的质量设为1,电子的质量设为零。
那么,地球的质量就为23600+23600+0=23600千克。
但是,我们知道地球的质量是5.9810^24kg。
以是,电子的质量就不能忽略不计。
以是,同时有两个缺点,一个是电子质量不能忽略不计,但是我们仅仅是一个估算,电子的质量小,我们就可以这么大略的进行估算。
二是质子不止是一个元素组成的,还有氢的存在。
这两种缺点都不能阻碍我们终极的结果。
由于,地球上有这么多元素组成,就解释地球上有这么多分子和原子,因此,质子要比我们估算的要多,但是电子的数量不能忽略不计,地球上电子的质量可以忽略不计。
故而,总质量就要小很多,这两者之间一个是大约的估算,一个是按详细的原子打算的估算,两者相差很小,远不及地球质量的量级。
以是,地球上所有电子的总质量约为5.9810^24kg。
这也仅仅是一个小于项,不算详细还要细分,还会有许多未知的存在。
结语
以是,地球上所有电子的总质量约为1.5910^21kg。
眇小的量级是大千天下的组成部分,是量子物理学的根本。
电子的眇小量级,详细的量级,又预示着更深层次的思考和未知的存在。
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